旅游网站开发的背景及意义,大型网页游戏排行榜,施工企业附属加工厂广联达,网络营销策划书的范文在现今的数字电视演播室中#xff0c;设备之间基本上采用信号流连接方式#xff0c;如SDI、STDI、模拟YUV、VBS等信号流。在非线性编辑系统和播出系统与服务器之间的连接#xff0c;还有基于MPEG-2传输流等的信号连接方式。基于信号流连接方式的主要特点是#xff0c;传送时…在现今的数字电视演播室中设备之间基本上采用信号流连接方式如SDI、STDI、模拟YUV、VBS等信号流。在非线性编辑系统和播出系统与服务器之间的连接还有基于MPEG-2传输流等的信号连接方式。基于信号流连接方式的主要特点是传送时可以同时播放和处理。但是以流方式传送的数字信号元数据被放在场消隐期间传送在信号切换时元数据会丢失。在以媒体资产管理系统为核心的数字制播环境一是需要以数据文件进行存储、迁移和交换并使用丰富的元数据元数据要和视/音频数据捆在一起传送和存储二是基于计算机平台的视/音频处理设备越来越多以文件传输视/音频及元数据是这些设备之间最有效的数据传输方法三是文件传输方式允许所有相关数据被打包后一起传送非常灵活四是基于文件传输允许大量使用IT设备文件可以在不同速率的广域网和局域网中交流文件的调用速度可以适应不同的通道带宽五是文件交换不会引起图像质量的下降。基于数据的传输标准尚不完善备。现在互联网上应用最广泛的文件传输协议是FTP(File Transfer Protocol)它用于文件上/下载允许文件在传输中断后续传传输过程不需要人工干预非常适合非编系统的素材交换。一些视频服务器和录像机也采用FTP作为传输和复制的工具。但是采用FTP需要双向网络支持而且传输时不能同时播放和处理。从AV平台过渡到IT平台要把AV素材数据化使元数据处理系统化,做到文件无缝交换并支持流和文件两种方式。基于这种需求MXF、GXF和AAF文件格式应运而生。MXF(Material eXchange Format)为“素材交换格式”主要用于设备间的文件交换并支持简单的编辑功能GXF(General eXchange Format)为“通用交换格式”主要用于存储文档的交换AAF(Advanced Authoring Format)为“先进制作格式”支持复杂、灵活的编辑功能。MXF格式MXF是专业MPEG论坛(Pro-MPEG Forum)制定和推广的一个开放的文件格式目标是解决节目制作系统中不同环节的设备间视/音频节目素材和相关数据及其元数据的交换。MXF的特点(1)MXF是音/视频/元数据的打包结构文件本体可以是多种视/音频格式包括元数据。MXF对于任何素材和节目单元(数字音/视频、附加数据或元数据)的传输不必考虑其格式和内容将这些节目单元作为一个实体简单地放入文件包内通过网络传输并且可以通过文件名检索源文件。MXF符合SMPTE 336M KLV数据编码协议。(2)文件在传输过程中可以直接播放。以往只有以数据流方式传输文件时才能在传输过程中同时播放。现在以文件交换格式传输视/音频时在服务器录入文件的过程中也可以播放其内容。由于内容实体在文件中以播放顺序排列文件中重复分布再同步信号文件头数据重复出现在其它部位和文件主体部分即使传输中断时钟也能再次锁定能从文件任意部分开始解码。(3)元数据得以保留。用MXF传输视/音频时元数据与视/音频捆在一起传送元数据与有效负荷同样用于说明文件的实体功能。MXF数据格式简单类型如图1所示文件头包含文件的总体信息说明文件内有什么内容及其安排方式称为结构型元数据还有可选的用户定义描述元数据。文件体有一内容容器用于传输隔行扫描的视/音频数据以及部分元数据。复杂类型MXF数据格式的复杂类型可包括索引表如图2所示。索引部分包括部分元数据和文件参数用于文件访问指示文件体内包括的几个部分用于流传输中断后再恢复的信息用于区分场景或片段的信息用于区分不同场景类型的信息。文件体部分占整个文件的99%以上MXF采用普通容器(Generic ContainerGC)作为文件本体的中间容器所有视/音频流和元数据都装入GC中。GC由系统项目、图像项目、声音项目和辅助数据项目组成。最基本的项目是系统项目它含有视/音频流和元数据处理的详细参数。要求帧精确元数据(如时间码、UMID等)也存储在系统项目内。如果元数据需要很大的空间可利用辅助项目传送额外的元数据。KLV编码MXF采用KLV(Key Length Value)编码(SMPTE 336M标准)对元数据和内容打包。KLV的数据结构分为KEY、LENGTH和VALUE三部分见图3。Keys为16B SMPTE标准化通用标签(Universal Labels)。KLV项目(Items)可分组放入各个数据集(Set)数据集内的Local Keys为2B长其基本目录由SMPTE预先确定其它在文件内定义。Local Keys指明通用识别符(Universal IdentifierUID)是另一个集的参考还是识别这个单独集的标签。识别符ID和参考MXF的UID包括16B通用标签如KLV的Key标签16B通用唯一识别符(Universally Unique ID, UUID)用于识别特殊数据集、指向其他集、产生识别符32B唯一素材识别符(Unique Material Identifier, UMID)用来识别一些实体元素及其有关的元数据集(Metadata Sets)。MXF的元数据集有两种形式一种是一对一的描述ID即是该数据集自己的识别符例如规定一个视频轨数据集有描述自己的元数据另一种是一个数据集的ID元数据集嵌入其他元数据集它需要以其他元数据集做参考。时间线轨的概念MXF对文件中的每个部分都采用时间线轨(Time Line Track)的概念实体内容和元数据的分段都挂在一个虚拟的时间线上通过元数据集定义识别和标签轨、编辑等级和轨的持续期、指向其它元数据集和与这个轨相关联的实体内容之容器。时间线轨上有与视频轨对应的时间码。如图4所示挂在时间线轨上的元数据把元数据轨和实体轨关联起来。这个描述方案称为DMS-1基于SMPTE和EBU的元数据定义而不同于MPEG-7。MXF打包封装的一个输出文件可能涉及其他源文件。MXF采用素材包和文件包的概念传送使用文件包编辑时通过文件包的映射形成素材包。素材包内含描述编辑最后输出的元数据。文件包含有描述素材源的元数据有一个指向基本内容的最终指示器。操作模式限定了文件组成的复杂度单一实体型文件只有单一的实体片断文件内有多种不同源片断的串接文件内的节目交替出现。编辑时将文件包映射到一个时间线上组成素材包。图4中简单模式的素材包是由单个文件包构成的单一素材源数据段复杂模式的素材包含多个文件包编辑成的多个素材源数据段即多个文件包映射在单一时间线上形成素材包。MXF文件主体的格式MXF的文件主体是DV、MPEG、非压缩视频素材和AES音频对主体格式(Body Formats)的规定为(1)将编码的素材实体分成可编辑的单元典型的编辑单元即为一帧(2)典型的可编辑单元包括系统项目(System Item)例如URL、声音通道的号、时间码等图像项目(Picture Item)声音项目(Sound Item)数据项目例如字幕。每个可编辑单元内的项目都采用KLV编码如图5所示。MXF中的元数据MXF文件中的元数据如图6所示。元数据不仅用于记录时间码而且可用于记录文件结构、文件体内容、关键字和题目、副标题、参考数字、位置、时间、数据和版本号等。SMPTE已通过了元数据说明与分级的协议以及包括唯一素材标识符(UMID)的KLV编码方案。在MXF文件的头部和本体内都可以包含文件的元数据头部的元数据包括类似EDL的信息、内容识别元数据、场景或镜头元数据、描述元数据等。这些描述符都作为整体文件、镜头或场景的边信息。非线性编辑需要编辑MXF文件的头部元数据、本体元数据和素材。一般的编辑是采用中间格式如易读的XML语言非线性编辑首先用XML文件作为编辑描述输出如图7所示。那些XML文件和AV流用来产生MXF文件。另外存储在AV服务器中实体流和帧精确的元数据在服务器中经SDTI-CP或i.Link接口复用或解复用。虽然MXF是文件交换格式但在节目制作设备内也不必将MXF文件的内容转换为本地文件结构存储。因而MXF输入/输出运作对于不同厂商的设备之间的互操作非常重要。MXF编辑过程中元数据的操作素材获取过程是节目制作链产生元数据的第一步如图8所示。例如摄录一体机用UMID元数据记录传统的前向时间码(SMPTE12M)用于镜头识别的UMID元数据附加到每个镜头上。这些镜头素材(AV流和元数据)以MXF文件包形式采集到服务器上文件包含有不同时间线的镜头素材。一旦这些MXF文件被存入服务器即可对这些文件包进行非线性编辑将文件包映射到单一的时间线上用这个时间线来定义MXF素材包。非线性编辑加一些场景描述元数据并产生EDL类的数据这些都放在MXF文件的头部元数据中。编辑过程如此重复直到产生最后完整的素材包见图8。所有的文件包都在节目素材采集过程中产生某些元数据(如镜头元数据)也附加到每个文件包上。非线性编辑器产生一个单一的编辑过程参考时间线如图4。非线性编辑器可以根据镜头的分界线在其时间线上独立地定义一些场景也可以给每个场景附加元数据。最后的映射决定修改的EDL类数据并存到MXF的头部元数据内。存储在AV服务器的音/视频实体与外部元数据库内的元数据联合使用过程如下MXF的头部元数据被复制并存储到外部MXF数据库所建立的数据包含搜索UMID(Keys)文件实体部分也含有UMIDUMID描述了外部元数据数据库和AV服务器中实体之间的同步联接可用于联接MXF实体和外部元数据然后用户用外部数据库的UMID搜索AV内容从AV服务器(存档系统)重新得到相应节目实体见图5。外部元数据库也可以包含用户自定义的元数据。元数据——通向IT平台的网关典型的基于IT的节目制作系统是所有工作站和服务器都通过IP网络连接所接收的素材都用MXF文件进行非线性存档并与制作和播出系统共享。所有MXF文件也可传送到其他部门或演播室再应用。MXF/AAF技术和元数据是这个系统的基础。元数据元素UMID是MXF/AAF文件与大量外部元数据链接的要素。UMID详细说明了逐帧或逐个场景识别文件中所含节目素材的方法犹如把打包的节目片断与所关联的外部元数据相联的指示器。虽然用户在存留的节目中都有丰富的各自独立的元数据但MXF文件能携带更丰富的元数据。UMID联结系统支持与摄取/存档节目关联的外部元数据的使用。元数据友好是节目制作系统向基于IT系统移植的关键。GXF格式GXF也是Pro-MPEG组织制定和推广的文件格式它的目标是便于用数据磁带存取素材(包括元数据)。除了没有采用SMPTE推荐的KLV数据打包方式之外GXF具有和MXF类似的特点参看SMPTE360M。从设计上看GXF和MXF文件都是既能用多种介质传输又能边传输、边处理兼具信号流和计算机数据文件二者的优点对提高制作系统中节目和素材的传输效率大有益处。GXF文件的基本结构GXF支持JPEG、MPEG压缩视频和未压缩的音频同时支持多种合成功能。音频和视频包在文件中复用保证在文件传输和存储过程中都可以同时播放如图9所示。文件中还包含服务器内对文件的注释信息如文件名称、视音频内容的入/出口等。GXF的复用结构中包含编辑中的剪切、音频淡入/淡出及对静止素材的管理等信息。GXF文件的传输GXF是一种网络的数据交换格式也是一种存储文档的交换格式。文件从一个服务器传到另一个服务器时发送服务器不必考虑所要传送的文件是什么格式只要把它打包成GXF文件发出去即可接收服务器收到GXF文件再把它转换成其内部应用格式。GXF的文件检索GXF使用标准文件传输协议可以实现部分文件检索。从操作设备向存档服务器(或数据磁带库)提出检索要求时将所需段落入/出点标记送到服务器即可而不需要的素材部分则不会被传输。数据磁带驱动的搜索速度比普通磁带读取速度高5倍。GXF文件在开始部分有一个粗略的帧检索表用于数字磁带的文档检索。在服务器或编辑系统内部也有帧搜索表用来运行EDL定义的剪切与转换这些设备收到GXF文件时自动生成帧搜索表。不同设备对GXF文件处理方式不同编辑设备收到文件时会将不同视/音频轨处理成连续分离的文件存储转发设备收到文件时则进行多路复用而有些存档设备则对收到的文件不作任何修改。因此不同的设备根据不同的需要生成不同的内部搜索表。GXF已经得到广泛应用有大量基于GXF的档案库存储器在应用每天有上千个支持GXF的设备通过IP网络传递素材。GXF文件交换格式仍在发展。AAF格式AAF是AAF组织制定的面向多媒体编辑工具之间的数据交换主要用于实体数据和元数据的交换对非线性编辑系统更有意义。在非线性编辑系统中EDL起重要作用并在编辑过程中被频繁地使用。引入EDL已有30多年但是随着制作工具和制作手段的发展EDL已经难以满足编辑的要求。于是称为“超级EDL”的AAF格式应运而生。AAF是针对后期编辑制作环境传递编辑信息而设计的比MXF和GXF包含的内容更多。它容纳元数据的能力很强可以描述复杂的编辑信息如合成、特技效果等它能包含生成一个节目所需的所有素材和元数据。另外AAF还支持通过元数据引用外部素材。这样单个AAF文件可以包含一个后期制作项目的所有数据和信息而且根据AAF文件的内容可追溯到该项目制作历史中的每个版本并在生成每个新版本时都可以使用原始素材避免素材多次复制带来的质量下降。AAF采用层次式文件结构。它使用对象向导(Object-oriented)机制对元数据与实体进行组织对象提供携带不同信息标志的整体框架。对象向导可对不同形式的信息进行某些相同处理。例如在AAF文件中可以同时出现视频数据、音频数据、MIDI文件数据等工作区域。当信息非常复杂时Object对信息进行结构方式的描述这样能比较容易地获取信息摘要。当进行复杂的节目交换时要用到Object模型。Object模型可提供实体与元数据打包和描述等多种机制及自定义类的功能并具有在现有类中添加信息的功能。Object模型常用四种包成分包(描述实体数据的顺序、位置和对实体数据使用的特技)、素材包(为实体数据提供间接通道与相关实体数据同步)、源文件包(提供数字实体数据入口和格式描述)和源物理包(提供物理介质的描述)每个包都是一个Object都由元数据组成。每个包可以描述一种或几种实体这是由于每个包中可以包含一个或多个狭槽(Slot)如一个包可以含有2个音频Slot、一个视频Slot、2个静止画面Slot和3个时间码Slot等。这样在文件交换中元数据与实体一样作为重要的交换对象进行交换。AAF提供了很多可交换的元数据使节目段的特技转换调整容易可使多种数据互相联系能使画面与声音保持同步。AAF可在工作流程中对文件实体与元数据进行组织与交换对影视后期制作具有非常重要的作用。MXF、GXF与AAF的比较MXF和GXF文件更适合于流式处理不用等到文件传输结束即可开始回放这个文件。AAF的结构比MXF和GXF复杂得多它采用层次式文件结构其文件中还有文件系统这种层次结构决定了它在传输结束前无法被使用无法实现流操作但是有利于减少编辑修改过程中重写的文件内容。AAF与MXF和GXF面向不同的应用。AAF不能直接用于文件交换它支持高性能的编辑应用包括非线性编辑和多层画面合成、特技效果和丰富的元数据可接受外部基准。Pro-MPEG Forum和AAF协会同意把MXF作为AAF的子集进行开发MXF作为AAF的简单功能版本只支持简单的编辑功能不能接受外部基准主要用于不同系统之间的文件交换和简单编辑。MXF中有场景描述元数据AAF尚未纳入。AAF建议采用Microsoft的存储结构MXF采用KLV二进制符号。AAF已经开发了自己的软件开发包(SDK)简单修改AAF的SDK就可以得到MXF的SDK。MXF格式的文件不仅能用IP网络传输而且能使用SDTI作为传输接口这可以充分利用电视台现有的布线有利于从信号流传输方式向文件传输方式平滑过渡。本文作者张琦女士北京广播学院电视工程系教授杨宇女士研究生。信息来源《世界广播电视》
